Question

Um balão de Borracha (balão de festa) que é cheio por uma pessoa (vamos supor cheio apenas com CO 2 ), quando solto ele desce, já um balão cheio de hélio sobe pra atmosfera. Explique o porque dessa situação e prove calculando a densidade do gás carbônico, ar atmosférico (30g/mol) e do hélio em condições ambientes (volume molar 25L/mol).

Answer 1

Esse fenômeno ocorre devido a densidade diferente de cada gás.

A densidade é dada pela razão entre a massa e o volume ocupado por um gás em uma certa temperatura:

d = m ÷ V

Considerando a temperatura ambiente, temos que qualquer gás ocupa um volume molar de 25 L, assim, considerando que temos 1 mol de gás carbônico, 1 mol de ar atmosférico e 1 mol de hélio, e sabendo que as massas molares de cada um são, respectivamente, 44 g/mol, 30 g/mol e 4 g/mol, temos que:

dCO₂ = 44 g/mol ÷ 25 L/mol = 1,76 g/L

dar = 30 g/mol ÷ 25 L/mol = 1,20 g/L

dHe = 4 g/mol ÷ 25 L/mol = 0,16 g/L

Como vemos, a densidade do gás carbônico é maior que a do ar, logo, o balão preenchido com ele irá descer, enquanto que a densidade do hélio é menor que a do ar, logo, irá subir.

Espero ter ajudado!